De winters sinds 1837: een transitie naar dominante westcirculaties

Naar aanleiding van mijn laatste blog speelde een vraag of en in hoeverre westcirculaties dominant zijn geworden sinds 1988. Dat jaar wordt vaak gezien als de grens van het oude naar het nieuwe klimaat. In hoeverre is dat gerechtvaardigd? Om dat uit te pluizen nemen we een duik in de geschiedenis, helemaal terug naar de eerste helft van de negentiende eeuw.

• Ontdek ons met bijna 180.000 volgers op Facebook
• We zijn ook actief op X

Inleiding

Via het Physical Science Laboratory maakt de NOAA (National Oceanic and Atmosperic Administration) het mogelijk om composites te plotten van het gemiddelde of de afwijking (ten opzichte van 1991-2020) van een groot aantal meteorologische variabelen, gebruikmakend van data van het NCEP (National Centers for Environmental Prediction).

Hier is een schat aan informatie vastgelegd, maar liefst teruggaand tot 1836. Voor de vraagstelling van dit blog maken we gebruik van de gegevens van de geopotentiaal van het 500 hPa-vlak. Die vormen een geschikte maat voor de algehele luchtcirculatie, de wind waait bij benadering parallel aan de getoonde hoogtelijnen, in de hogedrukgebieden op het noordelijk halfrond met de wijzers van de klok mee.

De betrouwbaarheid van deze gegevens is ruim voldoende tot goed voor onze doeleinden. Jarenlang werk met de dagelijkse data op wetterzentale.de leert dat lokale druksystemen niet altijd goed gedetecteerd worden; het grote plaatje geeft echter een zeer goede indruk van het algehele weerbeeld.

Negentiende eeuw: 1838-1860

De periode tot 1860 kan gezien worden als een uitloper van het Dalton minimum, de laatste fase van de Kleine IJstijd. Exceptionele winters als die van 1838, 1841, 1845, 1847, 1853-1855 vinden we terug in dit tijdframe, extreme koudegolven en ook sneeuwstormen waren geen uitzonderingen. Berucht is de sneeuw van 1845, gecombineerd met langdurige kou. 1854 gaf bijzonder veel sneeuw in januari, 1855 was extreem koud in februari.

Grootschalig zien we een hoog boven de Hudsonbaai en een laag in de Golf van Genua, opvallend ook een hoog oost van Siberië over Japan, gecombineerd met lagedruk boven Alaska. Merkwaardig genoeg ontbreekt het orografische hoog boven de Rocky Mountains.

Negentiende eeuw tot 1900

Verrassenderwijs hetzelfde beeld, iets minder uitgesproken kijkend naar de schaalverdeling. Dit doet niets af aan het algehele plaatje: ondanks dat de winters ietwat gematigder waren qua temperatuur, bleef het winterklimaat nagenoeg ongewijzigd.

Nog steeds kende de periode van 1861-1899 bijzonder koude winters, voorbeelden zijn 1865, 1871, 1879, 1880, 1888, 1891 en 1895. 1867 was niet koud, maar bracht halverwege januari een ontwrichtende sneeuwstorm in een groot deel van West-Europa, inclusief Vlaanderen.

Januari 1871 blijft in het geheugen gegrift vanwege het winterse beleg van Parijs, inclusief alle ontberingen voor burgerbevolking en de legers. 1880 was vooral koud in Zuid-Nederland en België, 1888 bracht een week lang sneeuwstormen op de Wadden. December 1890 was de koudste december sinds 1788. 1895 was een waardige afsluiter van deze reeks, met de koudste februari in veertig jaar.

1900-1939: gemengd beeld

De patronen in de eerste veertig jaar van de vorige eeuw (1900 meegerekend) zijn gezien de relatief geringe anomalieën ineens een stuk minder eenduidig. Deze periode kende nog wel een paar bijzondere winters, met uitzondering van die van 1929 en in mindere mate 1917 en 1924 bereikten geen van allen de illustere status van hun negentiende eeuwse voorgangers. De winters voorafgaand aan de eerste wereldoorlog, tot en met 1916, waren zelfs uitgesproken zacht, de dertiger jaren waren eveneens bijzonder zacht, op wat decemberkou (1933 en 1938) na.

De hogedruk boven de Hudsonbaai is een stuk minder prominent, de hogedruk heeft zich teruggetrokken naar het zeegebied tussen Spitsbergen en de Witte Zee. Hogedruk boven de oostelijke VS en de Azoren duidt op de opleving van zacht weer brengende westcirculaties.

1940-1987: opleving van de winter

In 1940 ging het roer plotseling om. Drie extreme winters achtereen, daarna exceptionele kou nog in 1947, 1954 en 1956 (allebei februari), de topper van 1963, de sneeuwwinters van 1970 en 1979 (sneeuwstorm in Noord-Nederland) en tenslotte het drietal 1985-1987.

Daar tussendoor ook nog eens genoeg ‘mindere’ winters, waar winterliefhebbers in deze tijd van zouden watertanden, zoals 1945 (de Hongerwinter in Noord-Nederland), 1953 (de Watersnoodramp in Zuidwest-Nederland), december 1963, 1969 en 1982. Grootschalig zien we een hoog boven Spitsbergen en een laag boven Zuid-Europa. Boven de Stille Oceaan weinig tekening, een zwak hoog boven de Aleoeten.

Omslag naar het ‘moderne’ klimaat

Kijkend naar het gemiddelde van 1988 tot dit jaar 2024 dan zien we grote verschillen met het tijdvak ervoor. Het Spitsbergenhoog is verdwenen, daarvoor in de plaats verschijnt er een indrukwekkend Aleoetenhoog op het toneel. Een zwak, rudimentair poolhoogje, lagedruk in plaats van hogedruk boven Siberië (alle relatief ten opzichte van normaal).

Opvallend in onze omgeving is het Eurohoog, debet aan gemiddeld flink verslechterde sneeuwcondities, ook in de berggebieden. Ten slotte Noord-Amerika: daar een lagedrukzone boven Canada en een compensatiehoog over het zuidoosten, verzachting brengend in de meest verstedelijkte gebieden, net als het eerder genoemde Eurohoog in Europa.

Niet onbelangrijk detail: de amplitude van de anomalie is tamelijk klein, dat laat zien dat er andere, tegenstrijdige signalen verborgen liggen onder dit plaatje. Te denken valt aan de winters van 1996 en 1997, maar die stonden redelijk op zichzelf, veel uitzonderlijker waren de jaren 2009-2013. Die verdienen een speciale toelichting.

Singulariteit van 2009-2013

Midden tussen de lange reeks van gemiddeld (zeer) zachte winters treffen we opeens een sterk afwijkend tijdvak: vijf winters met opvallend andere drukpatronen. Hier het plaatje: opnieuw zien we daar het Groenlandhoog, vergezeld van een sterke medespeler boven Nova Zembla.

Eigenlijk lijkt het patroon enorm op dat van de eerste veertig jaar van de twintigste eeuw, zeker ook vanwege het Aleoetenhoog in de noordelijke Pacific. Het hoog boven Groenland doet weer sterk denken aan de kaart van 1940-1987. Je kunt wel stellen dat dit tijdvak teruggrijpt naar het algehele patroon in het oude klimaat van de twintigste eeuw, maar niet naar dat van de negentiende eeuw. Dat is en blijft uniek in zijn soort.

Rauwe werkelijkheid van het nieuwe winterklimaat

Laten we deze vijfjarige periode buiten beschouwing, dan komen we tot het volgende voor velen denkelijk zeer herkenbare plaatje van de moderne door westcirculaties gedomineerde winters. Een strakke westcirculatie die de gehele gematigde zone van het noordelijk halfrond domineert, met een hogedrukgordel van de Azoren, via Midden-Europa (zeer krachtig) naar Mongolië. Een diepe lagedrukzone van Groenland naar Nova Zembla. Geen wonder dat er in die periode bijzonder weinig ruimte is geweest voor koud winterweer en dat ook de sneeuwkansen drastisch zijn verminderd.

Samenvatting

Het winterklimaat van de negentiende eeuw staat op zichzelf, met dominante hogedruk boven de Hudsonbaai en lagedruk noordwestelijk van de Middellandse Zee. In de twintigste eeuw zien we een overgang naar een beduidend milder circulatietype, maar met een intermezzo van ruim veertig jaar, vanaf het begin van de Tweede Wereldoorlog, dat wordt gekarakteriseerd door een flink grotere frequentie van geblokkeerde weerpatronen, gestuurd door een hoog boven Groenland.

Vanaf 1988 gaat het roer radicaal om, een krachtige westcirculatie met somtijds kortere periodes die nog herinneren aan eerder in de twintigste eeuw.

Achtergronden

Algemeen bekend en geaccepteerd is de opwarming van het klimaat door de toename van de kooldioxide concentratie. Halverwege twintigste eeuw spelen ook industrieel stof en zwavel een belangrijke rol. Dat laatste zorgde voor verzuring van het milieu. Maatregelen hielpen en we kregen een schonere lucht, met minder mist en minder bewolking. Zelfs tot in het Noordpoolgebied aan toe had dit op den duur effect. De opwarming, tijdelijk op pauzestand, ging in een versnelling.

Maar waarom de grens bij 1987/1988, met zijn sterke overgang naar een ander klimaattype?

Overgang naar het moderne klimaat

Als trigger voor de omslag richten we onze blik op de ENSO. De om de zoveel jaar terugkerende El Niño heeft telkens weer een aantoonbaar opwarmend effect op de atmosfeer. Dat wordt gevisualiseerd in afbeelding 8 (naar Henk Lankamp).

Daarin zijn de El Niño’s gemarkeerd met pijlen, hoe langer de pijl des te krachtiger was de El Niño. De rode pijl vertegenwoordigt de El Niño van 1986-1988, deze was vooral bijzonder vanwege zijn zeer lange duur: niet eerder sinds 1950 duurde dat fenomeen zo lang (later alleen overtroffen door de El Niño van 2015/2016).

• Klimaatverandering: sceptische argumenten weerlegd

In de winter van 1987 droeg de El Niño, geholpen door een SSW, bij aan versterkte noordelijke hogedruk. De winter daarop betaalde de atmosfeer (met nog steeds een El Niño) zijn tol. De winter van 1988 met zijn krachtige, dominante westcirculatie is het prototype geworden voor het nieuwe klimaat.

Zo krachtig zonaal werd de stroming (in het bijzonder in de winter) dat er van 1990 tot begin 1998 geen SSW’s meer optraden, een niet geëvenaard lange periode sinds het begin van de metingen halverwege vorige eeuw.

Vooruitzichten

Niets lijkt dit nieuwe regime nog te kunnen doen kantelen richting het ‘oude klimaat’, de periode van 2009-2013 lijkt vooralsnog een stuiptrekking van het oude klimaat te zijn geweest. Enig serieuze kandidaat op langere termijn is de recentelijk in het nieuws gekomen AMOC, het stilvallen van de Golfstroom.

In principe is daar ook verminderde afname van het gebruik van fossiele brandstoffen. In West-Europa zijn we op de goede weg, wereldwijd is er daarentegen nog een lange weg te gaan.